Урок по физике в 11 классе Открытие явления электромагнитной индукции. Магнитный поток

Муниципальное общеобразовательное учреждение средняя общеобразовательная школа №18

Кавказский район Краснодарский край

Урок по физике в 11 классе
Открытие явления электромагнитной индукции. Магнитный поток.


Учитель физики

МБОУ СОШ №18

Гайдар О.К.


Тип урока - изучение нового материала.

Цель : изучить явление электромагнитной индукции и условия его возникновения, показать причинно – следственные связи при наблюдении явления ЭМИ, рассмотреть взаимосвязь , магнитного поля и электрического, ввести понятие магнитного потока. Продолжить формирование умений наблюдать, проводить опыты, объяснять увиденное, делать выводы.
План урока.

1. 
   Введение . Организационный момент
   

Создание мотивации, исторические сведения.

2. 
   Изучение нового материала
   

А) Практическая работа учащихся. Работа в группах.

Б) Выводы учащихся по результатам опыта и обобщение.

В) Магнитный поток

3. 
   Закрепление материала – решение качественных задач
   
4. 
   Подведение итогов.
   
5. 
   Домашнее задание : параграф 8, 9, письменно ответить на вопросы 1-3 к параграфу 8.
   

1. Как «Превратить магнетизм в электричество» задача из дневника М. Фарадея 1821г.

Введение посвящено созданию познавательной ситуации для изучения нового материала.

Мы изучали в электродинамике электрические и магнитные поля не изменяющиеся с течением времени ( стационарные). Интересно, а появляются ли новые явления при наличии переменных магнитных и электрических полей?

Постараемся сегодня ответить на этот вопрос, подобно М.Фарадею, который 10 лет своей жизни посвятил этому решению и решил в 1831году. Итак, проблема Фарадея: может ли магнитное поле вызвать появление электрического тока в проводнике?

Явление возникновения в замкнутом проводнике электрического тока при изменении в окружающем пространстве магнитного поля получило название электромагнитная индукция или кратко ЭМИ.

2. Ребята сейчас мы пойдем по стопам ученых 19 века и повторим их опыты, и их результаты обсудим, и сделаем выводы. Каждая группа сделает опыты.

Группа 1.

Соберите электрическую цепь состоящую из миллиамперметра и катушки. Пронаблюдайте, что будет с показаниями прибора, если в катушку внести магнит северным полюсом, а затем удалить магнит из катушки. Повторить опыты, но теперь внося и вынося из катушки южный полюс магнита. Магнит перемещайте медленно и быстро.

Что Вы наблюдаете? Возникал ли в замкнутой цепи электрический ток? Ток постоянный или переменный? Как зависит величина тока от скорости движения магнита?

Изменялось ли в пространстве магнитное поле, когда Вы перемещали магнит?

Сделайте вывод из опыта.
Группа 2.

Составьте цепь состоящую из катушки и миллиамперметра. Постоянный магнит поставьте вертикально, закрепив его в штативе. Надевайте на магнит катушку медленно и быстро. Следите за показаниями миллиамперметра. Переверните магнит другим полюсом и опыт повторите.

Что Вы наблюдаете? Возникал ли в замкнутой цепи электрический ток? Ток постоянный или переменный? Зависела ли величина тока от скорости движения катушки?

Изменялось ли в пространстве магнитное поле, когда Вы перемещали катушку?

Сделайте вывод из опыта.
Группа 3.

Прибор, состоящий из 2 проводящих алюминиевых колец, скрепленных планкой, установите на подставку .Прибор на подставке может свободно вращаться. В сплошное кольцо вдвигайте северный полюс магнита, затем выдвигайте его. Наблюдайте за поведением кольца. Повторите опыты, вдвигая и выдвигая магнит южным полюсом. Сделайте опыт, внося и вынося магнит в разрезанное кольцо.

Что происходило с кольцом в течение опытов? Изменялось ли в пространстве магнитное поле? Что возникало в сплошном кольце? Почему наблюдаются такие интересные явления, которые ВЫ наблюдаете в опытах?
Группа 4.

Соберите электрические цепи: 1. Гальванический элемент, ключ, катушка. 2. Миллиамперметр, катушка. Разместите обе катушки на одном металлическом сердечнике.

Опыты: замкните ключ в 1 цепи, разомкните ключ. Обратите внимание на показания миллиамперметра при замыкании и размыкании ключа в 1 цепи. Возникает ли ток во 2 цепи, если ток в 1 цепи ток постоянный? Повторите опыт , изменив направление тока в 1 цепи.

Что возникает в катушке, если по ней проходит электрический ток?

Изменяется ли магнитное поле в пространстве при замыкании и размыкании ключа в 1 цепи? Как вы думаете, что приводит к возникновению тока во 2 цепи ? Почему ток кратковременный? Сделайте вывод из наблюдений.

Каждая группа знакомит класс с экспериментом и его результатом. Формулирует вывод.

Если ученики затрудняются, то учитель корректирует и помогает сформулировать вывод.

Главный вывод из всех опытов: изменение магнитного поля вызывает возникновение тока. Этот ток получил название индукционный.

Следующая проблема: от чего зависит величина индукционного тока? Ученики 1 и 2 группы знакомят с результатами опытов. Величина индукционного тока зависит от быстроты изменения магнитного поля

Вывод учителя: величина индукционного тока зависит не просто от скорости изменения магнитного поля (магнитной индукции), но и от скорости изменения магнитного потока магнитной индукции. Для потока магнитной индукции при любом расположении рамки записываем Ф =В S cos а, а вывод можно записать I - . ( делаем рисунок 2.4 учебника стр. 31) . Объясняем рисунок. Магнитный поток графически можно истолковать как величину, пропорциональную числу линий магнитной индукции, пронизывающих поверхность площадью S. Единицей Ф является 1 Вебер. 1 Вб= 1Тл м².

3. Смотрим видеосюжет ЭМИ( электронный учебник 9-11класс), а озвучить сюжет предлагается учащимся. Затем прослушиваем и смотрим ещё раз.

Решаем задачи по сборнику : Тестовые задания для подготовки к ЕГЭ по физике. ( Шапошникова Т.Л., Пивень В.А., Бурцева Е.Н., Терновая Л.Н.) Тест 11.1 стр.102 №1- №9

При решении задач организуем беседу для закрепления знаний.

4. Проводим подведение итогов урока и вновь формулируем решение задачи М. Фарадея. 5. Задание на дом.